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咋这么热?哪来的热?

已有 283 次阅读 2024-8-3 19:44 |个人分类:气候天气|系统分类:科研笔记

 

热得一塌糊涂

热,真的是热!没法回避,连续好多天、白天晚上一样热,马路、地面滚烫,人大汗淋漓,要中暑,重者为热射病。白天太阳还是一股劲得晒。至于各地气温、地面温度、建筑物温度多少度,查百度。

假定太阳辐射不变,人为热是城市近地面气温变化的热量最重要来源,大气热量平衡的各种杠杆,如土地利用类型、二氧化碳、氟氯甲烷、一氧化碳和其他红外吸收气体、气溶胶都会造成城市热污染。其中二氧化碳等温室气体排放恐怕是一个方面。199712月《京都议定书》规定,到2010年,所有发达国家排放的二氧化碳等6种温室气体,要比1990年平均减少5.2%

 

科学家急了,俄英两国科学家打赌

下注一万美元,俄国和英国科学家要赌全球冷暖。2005年英国《卫报》报道,主要研究全球变化的两名俄国科学家弗拉基米尔.巴什基尔采夫和加琳娜.马什尼奇,坚持认为全球变暖的危险过于夸张,今后10年全球气候将变冷。与英国气象专家詹姆斯.安南博士打赌,下注一万美元。二者商定,以美国气象中心记录的地球平均温度为准,比较该中心记录的1998-2003年间及今后2012-2017年间的平均温度。如果下降,安南博士将向两位俄国科学家支付1万美元赌注;如果温度升高,则得到相应数目的赌注。查阅有限的文献渠道,安南博士是否得到1 万美元的赌注,不得而知。

可见,世界科学界对气候变化有不同的看法。整个地球的事还真不好说。

太阳辐射变了吗?太阳是地球上热量的最重要来源,打赌的俄罗斯科学家认定:地球变暖和回冷是太阳黑子数量和大小的变化决定的,而不是温室气体排放导致的。

我们能够预测气候变化?难。

 

城市热岛效应重要吗?

国内研究城市热岛效应的第一人,华东师范大学周淑贞教授(1979)认为,城市区热量收支与附近郊区不同,其主要原因:市区空气污染,大气组成成分与郊区不同,使市区辐射差额发生变化;由于市区的下垫面性质与郊区不同。城内建筑物的反射率、热传导和热容量皆与郊区田野不同,也导致辐射差额的变化;市区每天有大量的人为热释放,其数量因人口密度、工商业发展及交通运输情况而异。例如目前(注:1979年出版资料)美国城市人为热相当于地表吸收的太阳净辐射热的1-15%,欧洲一般为33%左右,在某些特大城市人为热甚至超过太阳净辐射热。据SCEPStudy of Critical Environmental Problems)会议资料,莫斯科的人为热输出率已达到太阳净辐射热的3倍,纽约曼哈顿区的人为热输出率更大,竟达到太阳净辐射热的6倍以上。这是引起城市中局地升温的一个重要因素。同时,由于城市地面的特点,消耗于蒸发和植物的蒸腾热量少,总的蒸散量更少,下垫面与空气交换的显热多,也导致城市气温的增高。1956年和1957年资料,上海市区徐家汇最高气温35.1-40.0℃的酷热日数为14天和16天,比代表近郊龙华和代表郊县松江多5-9天。当时的差异竟然如此明显,城市化进程如此迅速的今天,城郊差异可想而知。

这是城市热岛形成的基础知识

详细的计算,可根据城市热量平衡方程式:

Q太阳净辐射+Qf人为热=Qh显热交换+Qe潜热交换+Qs下垫面活动层储热变量+Qa平流方向热量改变

可知,人为热的举足轻重。

 

今天的城市化,城市建设,并未考虑城市人为热的环境变化。超大规模的集中连片的排水良好的水泥地面,改变了城市区域原有热量平衡模式。

城市中,冷、热、干、湿的状况,表面上有完善的人为系统,冷有供暖(仅限北方),热可洒水,旱有供水,涝有排水,叠加在自然地理环境基础上,有多大程度可控?冻害、热灾、旱灾(城市几乎没有这个概念)、洪涝,时有发生,而且对经济和社会影响越来越重要。

热作为灾害,如何抗御?已经成为一个亟待解决的问题。

                                    2024.8.3



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